레이저 프린터를 이용한 초소수성 표면제작 공정 개념도 및 다양한 출력 사례 /사진제공=울산대학교연꽃잎, 나비의 날개 표면은 물에 잘 젖지 않는다. 이러한 초소수성(물과 친하지 않은 성질인 소수성이 매우 강한 표면 상태) 표면을 갖도록 레이저 프린터로 빠르게 출력할 수 있는 기술이 개발됐다.
한국연구재단은 21일 천두만 교수(울산대) 연구팀이 초소수성 표면을 가지는 패턴을 상용 레이저 프린터로 간단히 출력할 수 있는 프린팅 기술을 개발했다고 밝혔다.
이는 소수성을 가지는 실리카(SiO2) 나노입자를 프린터 토너 분말과 배합해 기존 레이저 프린터에서 물에 젖지 않는 초소수성 패턴을 프린팅할 수 있는 최초의 기술이다. 이 기술은 기존의 레이저 프린터를 이용해 토너만 교체하면 수 초 이내로 빠르게 출력할 수 있다. 제작공정 또한 단순한 프린팅 공정으로 간단하다.
기존 연구에서는 초소수성 표면을 가지는 패턴을 제작하기 위해서는 화학적으로 초소수성 표면을 만드는 단계, 친수성 패턴을 잉크젯으로 프린팅하는 단계 및 후처리 단계의 복잡한 공정이 요구됐고, 패턴 프린팅을 위해서는 별도의 전용 프린팅 장비가 필요했다. 그러나 이번에 개발된 기술은 상용 레이저 프린터에 토너만 교체해 간단하고 빠르게 임의의 초소수성 패턴을 출력할 수 있다.
천두만 교수는 “이 연구성과는 상용 레이저 프린터를 활용해 초소수성 표면을 가진 프린팅이 가능하도록 한 최초의 연구다”며 “자가세정, 안개에서의 물 포집, 액체의 모양 및 위치제어를 이용한 개방형 랩온어칩, 세포부착 방지를 이용한 선택적 세포배양 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의 의의를 설명했다.
대학 측은 프린팅 산업에 새로운 응용분야 개척을 통해 고부가가치의 기능성 토너 생산과 프린터 개발을 통해 산업적으로도 이바지할 수 있을 것으로 판단했다.
이 연구성과는 미래창조과학부와 한국연구재단의 기초연구사업 지원을 받아 수행됐으며, 국제적인 학술지 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)’ 11월 8일자에 게재됐다.
